分子機器的“秘密武器”曝光
核糖核酸(RNA)的用處非常多,但它們也會出“故障”。控制RNA並不容易,不過人體細胞自帶分子機器,可在正確的時間和地點處理RNA。大多數分子機器都配備了一個“馬達”來產生解開RNA分子所需的能量,但一台名為Dis3L2的機器是個例外,這種酶可自行展開並破壞RNA分子。
多年來,這一直困擾著科學家。據最新一期《自然·結構與分子生物學》報導,現在,美國冷泉港實驗室的生物化學家喬舒亞·圖爾領導的團隊解開了個中奧秘。
RNA正在迎來其科研價值的高光時刻。這些小分子有多種形狀和大小,從短而簡單的髮夾環,到長而糾結的排列。傳統上它們以幫助細胞製造蛋白質而聞名,但實際上可做的更多:RNA可幫助激活或停用基因、改變染色體的形狀,甚至破壞其他RNA分子。不幸的是,RNA也會出“故障”,並會導致癌症和發育障礙。
使用最先進的分子成像技術,研究團隊在實驗中捕獲了Dis3L2。他們將RNA的分子機器髮夾片段餵入,並觀察它在不同階段被“吃掉”。機器咀嚼完RNA的尖端后,再像展開手臂一樣,將髮夾剝開並完成工作。
研究人員表示這一幕非常“戲劇化”,團隊隨後嘗試修補Dis3L2機器,尋找能夠使其張開並破壞RNA的零件。研究人員將其縮小為一個突出的楔形,在機器改變形狀後留下未覆蓋的部分,一旦研究人員移除楔形物,Dis3L2就無法再解開RNA髮夾,機器也無法運行。
這些發現揭示了一種令人驚訝的新方式,即人體細胞中的RNA與正執行任務的機器之間的“相處關係”,其前景將有助於科學家開發更好的治療方法,以應對由RNA失控引起的疾病。